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電磁-機械同步共振無線傳能與轉換方法研究
發布人:劉鵬飛  發布時間:2015-11-25   瀏覽次數:168

無接觸(也稱無線)電能傳輸在不易拖帶電線的長期連續供能應用領域顯得極其重要,如植入式人工生物器件,微小型機器人等。尋求高效、便捷和可控的較遠距離無線電能傳輸方法意義十分重要。

本課題組提出的利用電磁-機械同步共振方法和新型磁性功能材料研究在無接觸情況下電能和機械能的高效傳輸和轉化問題,這在國內外尚屬首次。即將為電能、機械能的無線高效傳輸、轉換和控制提供可能的解決途徑。該研究首先基于電磁場共振耦合原理,將電能無線傳輸到一定范圍的空間任意位置,將共振線圈接收的電能轉化為磁能,然后采用超磁致伸縮功能材料在磁場的激勵下,產生伸縮變形,輸出力和位移,實現電能到機械能的高效無線傳輸和轉化,還可以實現無線控制。

    設計磁致伸縮材料的機械共振頻率與電磁場共振頻率一致,可以獲得正反饋的效果,進一步增強機械能的轉換輸出效率。設計高品質因數的電路拓撲結構和實現電磁-機械同步共振是研究關鍵,因此需要建立和求解電、磁、機械(力)場路耦合數學模型。該研究成果可為不易拖帶電線的微小型機器人等的供能提供方便。

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